摘要：针对南寨煤矿35kV供电系统存在的功率因数偏小、电压畸变率偏大、总谐波失真严重的问题,研究了适用于该煤矿供电系统的无功补偿装置。运用DSP+CPLD+MCR结构构建无功补偿装置并完成软、硬件设计,最后完成现场试验分析。分析结果表明:设计的无功补偿装置能够将南寨煤矿35kV供电系统平均功率因数值提升至0.95,平均电压畸变率下降至1.507%,总谐波畸变率下降至0.29%,保障了南寨煤矿35kV供电系统安全、稳定和高效运行。

摘要：针对配网内部故障难以提前发现并预防的问题,提出了一种新型配网高压设备运行隐患在线监测方法,旨在通过测量配网高压设备各相之间的电压总谐波畸变率(THD)最大差异值,并与规程设定的限值进行比较,从而判定设备是否存在隐患。基于此,设计并开发了一台高压设备运行隐患在线检测仪。最后,为验证所提方法的有效性,选取了150台不同类型的高压运行设备进行验证实验。结果表明,该方法能够极大降低隐患排查难度,可为配网高压设备正常运行提供有力保障,具有较好的实用性。

摘要：LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中得到了一定应用,但在实际工程应用中滤波器的参数设计一直没有得到充分的研究。提出一种LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的参数优化设计方法,针对移相全桥LLCC谐振变换器拓扑,通过建立功率器件的损耗模型和Matlab优化求解,得到了以功率损耗最小为优化目标,以总谐波畸变率(THD)为约束条件的LLCC谐振滤波器优化参数。最后研制了一台输出40k Hz、10k W的电源样机,并进行实验验证。所提LLCC参数优化设计方法对于高频正弦波逆变器的参数设计具有一定的理论指导意义。

摘要：针对风能和太阳能能量来源的不可预测性,设计了一个响应快速,输出稳定且总谐波畸变率低的高效率逆变系统。太阳能和风能的不确定性使直流输入电压波动具有快速性、随机性和幅度大等特点。基于全桥拓扑的SPWM调制技术和dsPIC30F4011控制器的PID双环反馈控制技术,通过对正弦表的优化、死区补偿、硬件电路优化,使系统效率最优。通过Matlab仿真获取PID的比例积分参数,在5 kVA实验样机上验证了该方案的优越性和可行性。该系统在独立的风光互补发电系统中有很高的推广价值。

摘要：针对高性能三相异步电机变频调速系统的总体需求,提出了一种背靠背变换器主电路参数的设计方法。以电网电流总谐波畸变率(THD)作为电流稳态性能的衡量指标,推导了2种不同的计算电流谐波的方法。然后详细分析了主电路中的网侧滤波电感和直流母线电容与系统控制性能之间的关系,据此提出了这2个储能元件的设计原则。同时结合背靠背变换器功率可双向流动和直流母线电压可控的特点,对系统的电路参数进行合理的设计,在此基础上研制出一套用于驱动55 kW异步电机的实验装置。仿真和实验结果验证了所提主电路参数设计方法的可行性。

摘要：传统空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)下的Vienna整流器输入电流存在有纹波、纹波分布不均匀等问题,且在过零点附近易产生迟滞、突变的现象,这些因素导致电流总谐波畸变率高,影响电网电能质量。针对上述问题,在分析Vienna整流器产生电流畸变及纹波机理的基础上,提出了一种变频混合式SVPWM调制策略。该策略设计了一种带有电流过零纹波环宽的扇区划分区域的方法,简化了矢量合成算法,优化了五段式、七段式混合调制,以避免电流过零畸变;同时还设计了一种根据参考电流变化率调整调制频率的方法,并匹配七段式冗余矢量作用时间,以减小并均匀化电流纹波。仿真与实验结果表明,该调制策略简单易行,无需额外计算量,具有电流纹波小、纹波分布均匀、功率因数高、比同等有效调制频率的定频混合调制谐波畸变率低的优点。实验结果证明了变频混合式SVPWM调制策略的可行性和有效性。

摘要：提出一种使用直流侧无源谐波抑制方法的多脉波整流器及其设计方法,该方法采用一组单相整流桥产生环流,调节多脉波整流器的输入线电流。单相整流桥的输入端与平衡电抗器的二次侧相连,其输出端与负载相连,将吸收的谐波能量回馈给负载。分析单相整流桥的几种运行模态,设计平衡电抗器的最佳匝比。所提出的多脉波整流器是一种24脉波整流器,其输入线电流的THD理论上约为7.6%。仿真和实验结果表明,该多脉波整流器输入线电流的THD低于5%。此外,该多脉波整流器具有易于实现且谐波抑制成本低的优点。

摘要：以单相单周期控制Boost结构有源功率因数校正电路为研究对象,分析了有源功率因数校正技术的基本原理,并对其稳定性进行数学分析,同时推导出了单周期控制方程。基于IR1150控制芯片,用简单的电路实现该控制,因无需乘法器和检测输入电压电路,简化了电路。针对300 W实际样机,对整个功率因数校正电路的高频输入电容、Boost电感、Boost输出电容、输出电压分压电阻、过电压保护分压电阻、IR1150的工作频率、检测电阻及其他参数进行设计。对所设计电路进行了仿真,并对样机进行了测试,获得仿真和测试波形及测试数据。仿真结果和测试结果表明,基于单周期控制的有源功率因数校正电路功率因数达到0.99以上,谐波分量低,且电路简单。

摘要：为了提高三相CVCF PWM逆变器波形的控制性能(同时具有动态响应快、稳定误差小和鲁棒性好等优点),提出了鲁棒重复控制策略.首先采用鲁棒控制理论对两类不确定建模;然后引进一个虚拟的复不确定Δk代替重复控制器中的长延迟环节z-N+m,将重复控制器集成到鲁棒反馈控制器设计之中形成鲁棒重复控制方案.实验结果表明,采用鲁棒重复控制策略控制的三相逆变器,即使在非线性负载情况下也能保证输出电压的THD含量低、跟踪精度高、响应快;并且在参数变化和负载突变扰动的情况下,仍具有良好的鲁棒性.

摘要：根据质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电系统运行特性,建立PEMFC并网控制系统模型,设计基于d轴虚拟电网磁链定向的矢量控制策略(VFOC)和改进的虚拟电网磁链观测器。并通过采用IEEEStd1547-2003标准,对并网电压、电流的总谐波畸变率(THD)进行仿真测试。结果表明,该PEMFC并网控制系统能够实现单位功率因数运行。而且通过FFT分析证明该并网系统也能够较好地降低电压和电流总谐波含量,验证了所设计并网系统的正确性和有效性。